JP2005081642A

JP2005081642A - 印字装置

Info

Publication number: JP2005081642A
Application number: JP2003314880A
Authority: JP
Inventors: Shinya Takahashi; 真也高橋
Original assignee: Mutoh Industries Ltd
Current assignee: Mutoh Industries Ltd
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】用紙搬送方向の解像度の変更や２度打ちなどの仕様を１つの印字装置で簡単に設定できるようにする。
【解決手段】Ｙ軸主走査方向に移動可能なキャリッジ６には、複数のノズル開口から成るノズル列が設けられた複数個の記録ヘッド８を主走査方向に対して各ノズル列が垂直となるように支持する記録ヘッド支持部が設けられ、この記録ヘッド支持部に、各記録ヘッド８をノズル列と平行な方向に無段階に変位させる記録ヘッド位置調整手段が設けられている。各記録ヘッド８を副走査方向に微調整することで記録ヘッドによる印字の解像度を変化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はノズルからインク滴を吐出させて画像や文字を記録用紙などの印字媒体に記録するインクジェット式の印字装置に関する。

従来、複数個の記録ヘッドを備え、記録ヘッドが嵌入される固定穴と記録ヘッドの少なくともいずれかに、他の記録ヘッドとノズル列をずらせる位置決め用ジグが設けられ、みかけのノズルピッチを変更可能にすることにより、記録できる画像の種類を増やすことができるインクジェット式記録装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−１５０６５３号公報（第１ページ、第１図）

位置決め用ジグにより、みかけのノズルピッチを変更できるようにした構成は、変更するノズルピッチごとに位置決め用ジグを用意する必要があり、その管理及びジグの製作が容易でないという問題点がある。また、複数個の記録ヘッドを設け、印字時、前方の記録ヘッドで印字したドット位置に、後方の記録ヘッドで再度同色のインク滴を同じ位置に打点し、鮮明な印字結果を得るための、いわゆる２度打ちを行う場合、２つの記録ヘッドのノズルを、記録ヘッドの主走査方向に平行な同一線上で正確に一致するように並べる必要がある。しかるに、従来の印字装置では、上記解像度の変更と２度打ちのための記録ヘッドの位置調整を簡単に行うことができない。
また、一度の印字でなく２度の印字でドット間にドットを打ち、解像度を上げることは可能であるが、印字後に紫外線（ＵＶ）を当てる装置のような場合には、最初の印字後に一度ＵＶが当たるため、後から打つ印字のときに最初のときと条件が変わっている事がある。即ち、ＵＶが当たることで印字媒体の表面が変化する場合などがあるので、このような印字方式では印字の品質が悪くなってしまう。
本発明は上記問題点を解決することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを印字媒体に対して主走査方向に移動し、前記印字媒体を前記主走査方向と直交する副走査方向に移動し、前記記録ヘッドの前記印字媒体に対向するノズルからインクを吐出して前記印字媒体に印字を行う印字装置において、前記キャリッジにインク滴を吐出する複数のノズル開口から成るノズル列が設けられた複数個の記録ヘッドを前記主走査方向に対して各ノズル列が垂直となるように支持する記録ヘッド支持部を設け、該記録ヘッド支持部に前記各記録ヘッドを前記ノズル列と平行な方向に無段階に変位させる記録ヘッド位置調整手段を設けたものである。

また本発明は、前記記録ヘッド位置調整手段は、前記記録ヘッドと係合するねじを備え、該ねじの正逆回転により、前記記録ヘッドが前記ノズル列と平行な正逆方向に移動するようにしたものである。

また本発明は、前記ノズル列の各ノズルのピッチが同一の複数個の記録ヘッドを該各記録ヘッドの各ノズル列のノズル位置が前記主走査方向と平行な軸線上で一致するように配置し、前記複数個の記録ヘッドの中、前記キャリッジの移動方向に対して前方の記録ヘッドが印字した位置に、後方の記録ヘッドが同色のインクで打点し、同一のドット位置に２度以上打点するようにしたものである。

また本発明は、前記複数個の記録ヘッドは、ノズルの列方向に互いに所定量ずらした複数個の記録ヘッドから成り、該ずれによって前記複数個の記録ヘッドの副走査方向のノズルのピッチを個々の記録ヘッドのノズルのピッチよりも短くしたものである。

また本発明は、前記複数個の記録ヘッドは、互いにノズルの列方向に所定量ずれた複数個の記録ヘッドから成る第１の組と、前記第１の組の各々の記録ヘッドのノズルに対して、前記主走査方向に平行な軸線上で一致するように各々のノズルが配置された複数個の記録ヘッドから成る第２の組とを含み、前記キャリッジの移動方向に対して前方の組の記録ヘッドがインクで打点した位置と同じ位置に、後方の組の記録ヘッドが同色のインクで再度打点するようにしたものである。

また本発明は、前記複数個の記録ヘッドは、ノズルの列方向に所定量ずれた同色のインクを用いる少なくとも一対の記録ヘッドから成る第１の組と、ノズル位置が前記主走査方向に平行な軸線上で一致する同色のインクを用いる少なくとも一対の記録ヘッドから成る第２の組とを備え、上記第１と第２のいずれかの組を選択して、高解像度の印字かまたは同じ位置に２度以上打点する印字のいずれかを行うようにしたものである。

本発明の印字装置は、複数個の記録ヘッドの用紙搬送方向の位置を所望の位置に簡単に調整することができるので、１つの装置で、解像度の変更及び２度打ちの印字が可能であり、目的に応じた使い分けができる。

以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図８において、符号２はインクジェットプリンターから成る印字装置のＹ軸レールであり、機体４に支持具を介して固設されている。６はヘッドキャリッジであり、上部が前記Ｙ軸レール２に、これに沿って即ちＹ軸方向に往復動可能に連結している。前記ヘッドキャリッジ６の基板６ａには、複数個のインクジェット記録ヘッド８が、後述する取付位置調整機構を介して、取り付けられている。

なお、図８においては、説明の便宜のため、４個の記録ヘッド８のうち２個の記録ヘッド８を図示し、他の２個の記録ヘッドをキャリッジ基板６ａから取り外した状態を示している。前記ヘッドキャリッジ６のサブタンク支持部には、複数個のサブタンク１０が取り付けられ、該各サブタンク１０と、これらに対応する各記録ヘッド８とは、チューブを介して連結している。前記キャリッジ基板６ａの両側には、ＵＶランプ（紫外線ランプ）を備えた紫外線照射装置１２，１２が設けられている。

１４は、プリント基板などの板状の印字媒体を取り付けるためのバキューム機能を備えたプラテンであり、機体４上に、床面に対して水平なＸレール（図示省略）を介して、前記Ｙ軸レール２に直角なＸ軸方向に往復動可能に支持されている。前記プラテン１４及びヘッドキャリッジ６は、それぞれコントローラによって制御されるＸＹ駆動装置に連係している。前記インクジェット記録ヘッド８には、サブタンク１０を通じて紫外線硬化型インクが供給され、該インクが記録ヘッド８の底面に多数一列状に所定のピッチで開口するノズルから吐出されて、プラテン１４上の印字媒体に印字が行われるように構成されている。

次に図１を参照して、記録ヘッドの取付機構について説明する。
前記４個のインクジェット記録ヘッド８の各々は、多数のインク吐出ノズル８ｃ（図２参照）を有するヘッド本体８ａと、ヘッド固定部材８ｂとから構成され、ヘッド本体８ａの底面にインク吐出ノズル８ｃが複数一列状に開口配置されている。前記ヘッド本体８ａの底面は、細長状の長方形を形成し、この長方形状の底面の長手方向に沿ったライン上に、多数のノズル８ｃが所定間隔Ｌを存して配列されている。前記ヘッド固定部材８ｂは、細長い四角形状の枠体から構成され、その中央部の空間部に前記ヘッド本体８ａの底部が挿入され、該底部がヘッド固定部材８ｂに固定されている。前記ヘッド本体８ａの底面は、ヘッド固定部材８ｂの底面より所定長さ突出している。

前記ヘッド固定部材８ｂの一側部の前後位置には、ばね受け用の突部１６，１８が形成されている。また、ヘッド固定部材８ｂの他側部には、コロ受けが形成されている。２４は、記録ヘッド８の後部面を前方に押圧するための板ばねから成るヘッド弾発手段であり、キャリッジ基板６ａに設けられたばねホルダー（図示省略）に固定されている。２６は、キャリッジ基板６ａの台にねじ止め固定されたばねホルダーであり、これに、記録ヘッド８の一側面を側方即ち図１中、左方向に押圧するための板ばね３０が固定されている。前記板ばね３０には、下向きに屈折した下向き傾斜部が形成され、該傾斜部は、前記記録ヘッド８の突部１６，１８に圧接し、記録ヘッド８の側部をこれに対してほぼ直角な側方即ち図１中、左方向と、下向きの２方向に加圧するように構成されている。

前記ばねホルダー２６、板ばね３０は、記録ヘッド８を側方に弾発する側方弾発手段を構成している。３２は、キャリッジ基板６ａに軸支されたコロから成る支点係止手段であり、その円錐型周面が記録ヘッド８の後部の側部に当接する位置に配置されている。前記支点係止手段３２の円錐型周面は、記録ヘッド８を下向きに案内する下向き案内面を構成している。３４は、キャリッジ基板６ａに、隙間を存して、垂直に固設された板状の取付体であり、これのねじ穴に調整ねじ４０が螺合している。前記取付体３４の一方の下方には、アーム４２の中間部と、アーム４４の一端部が配置され、アーム４２の中間部と、アーム４４の一端部とは、スペーサを介して、取付体３４の一方とキャリッジ基板６ａ間に軸５０により回転自在に軸支されている。

前記アーム４２の一方側には、コロから成る押圧体５２が軸５４により回転自在に軸支され、該押圧体５２の円錐型周面は、記録ヘッド８の側部の前方に当接する位置に配置されている。前記押圧体５２の円錐面は、記録ヘッド８の側部を下方向に案内する下向き案内面を構成している。前記アーム４２の他方側は、前記取付体３４の、前記キャリッジ基板６ａに対して垂直な壁面３４ａ（係止面）に、所定の間隔を存して、水平に対向している。前記アーム４２の他方側に穿設されたねじ穴には、調整ねじ５６が螺合し、該調整ねじ５６の先端は、前記取付体３４の壁面３４ａに当接している。

前記アーム４４は、前記アーム４２の下方に配置され、その他端に形成された立ち上がり部４４ａが、取付体３４の内側の壁面に所定の間隔を存して水平に対向し、該立ち上がり部４４ａに前記調整ねじ４０の先端が垂直に当接している。前記アーム４４の一方には、記録ヘッド８の前面を記録ヘッド８の長手方向に押圧するための押圧体５８が設けられ、該押圧体５８が、ヘッド固定部材８ｂの前面に当接している。４５はキャリッジ基板６ａに固設されたモータであり、これの出力軸は、ギア４３，４１を介して前記調整ねじ４０に連結している。前記モータ４５は、ドライバを介してコントローラ（図示省略）に接続している。

前記モータ４５はコントローラの操作パネルから正逆方向に任意に回転量を高精度に制御することができるように構成されている。前記アーム４２，押圧体５２及び調整ねじ５６は、前記インクジェット記録ヘッド８を前記支点係止手段３２を支点として揺動する方向に変位させる傾き調整手段を構成し、前記アーム４４，押圧体５８，立ち上がり部４４ａ、調整ねじ４０及びモータ４５は、インクジェット記録ヘッド８を前後方向に変位させる前後調整手段を構成している。

次に本実施形態の作用について説明する。
記録ヘッド８を開口部６６（図８参照）が形成されたキャリッジ基板６ａ上のヘッド配置スペースにセッティングする場合には、台からばねホルダー２６を外した状態で、記録ヘッド８の、ヘッド固定部材８ｂから突出するヘッド本体８ａの底部を、前記開口部６６に遊嵌するとともに、ヘッド固定部材８ｂの底面をキャリッジ基板６ａ上のヘッド配置スペースに載置する。

このとき、ヘッド固定部材８ｂの側部の一方（奥）と他方を、それぞれ支点係止手段３２と押圧体５２とに当接する。また、ヘッド固定部材８ｂの後面をヘッド弾発手段２４に弾接し、ヘッド固定部材８ｂの前面を押圧体５８に当接する。該状態において、台２８にばねホルダー２６を固定し、ばね３０の下向き傾斜部を記録ヘッド８の突部１６，１８に圧接する。これにより、記録ヘッド８の突部１６，１８は、図１中、左側方と、下向き即ちキャリッジ基板６ａに密着する方向に、加圧される。

前記インクジェット記録ヘッド８の突部１６，１８の反対側の側部は、ばね３０の加圧力によって、押圧体５２と支点係止手段３２の円錐周面に弾接するとともに、これらの円錐周面によって下向きに案内され、ヘッド固定部材８ｂの底面は、キャリッジ基板６ａに押し付けられる。該状態において、ヘッド本体８ａのノズル配列ラインの、Ｘ軸に対する傾きを調整する場合には、調整ねじ５６を回転する。このねじ５６の回転により、ねじ５６が進退方向に移動すると、アーム４２は、軸５０を中心として、時計あるいは反時計方向に、キャリッジ基板６ａに対して水平な平面内で、揺動する。この揺動により、押圧体５２は、図１中、左右方向に移動し、この移動に伴って、記録ヘッド８は、支点係止手段３２を支点として、キャリッジ基板６ａに対して水平な平面内で、時計或いは反時計方向に回転する。

これにより、記録ヘッド８の、ノズル配列ラインの、Ｘ軸即ちＹ軸レール２に垂直な軸線に対する傾きの調整を行うことができる。記録ヘッド８を、Ｘ軸に沿った、前後方向に調整する場合には、操作パネルからモータ４５を操作し、該モータ４５を駆動して調整ねじ４０を回転する。ねじ４０の回転により、ねじ４０が進退方向に移動すると、アーム４４は、軸５０を中心として、図１中、時計或いは、反時計方向に、キャリッジ基板６ａに対して水平な平面内で、揺動する。

このアーム４４の揺動により、押圧体５８は、前後方向に移動し、この移動に伴って、記録ヘッド８は、一側面を、支点係止手段３２と押圧体５２に規制された状態で、図１中、記録ヘッド８の主走査方向に対して直角な前後方向に移動する。これにより、記録ヘッド８の前後方向即ちＸ軸方向の位置の調整を行うことができる。この記録ヘッド８の前後方向の調整は、アーム４４の軸５０を中心とした揺動により行われるが、押圧体５８の軸５０に対する距離はねじ４０の軸５０に対する距離よりも小さくなっている。

そのため、ねじ４０取付部でのアーム４４の移動距離よりも、押圧体５８の位置でのアーム４４の移動距離の方が小さいので、ねじ４０の位置で記録ヘッド８を押す場合よりも、より微細な高精度の調整が可能となる。なお、ねじ４０の回転量による押圧体５８の移動距離は計算で求めることができるため操作パネルで記録ヘッドごとにＬ／２、Ｌ／４などの移動距離を指定できるようにしておくと便利であり、また操作パネルに記録ヘッドの微少な位置合わせができるキーを設けておけば、記録ヘッドの位置が合わない場合でも、きちんとした位置合わせができるようになる。

図２は、基板６ａにセットされた４個の記録ヘッド８をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして表し、これら各記録ヘッドの対応するノズル８ｃがＹ軸線上で一致するように並べた実施形態を示している。この記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの配置では、記録ヘッド全体のノズルピッチすなわち見かけのノズルピッチに変化はないが、記録ヘッドＡ，Ｂを白色インク吐出用、記録ヘッドＣ，Ｄを黄色インク吐出用とすれば、白色のドットと黄色のドットをそれぞれ２度打ちすることができる。

図３は、記録ヘッドＡ，Ｂを白色インク吐出用とし、記録ヘッドＣ，Ｄを黄色インク吐出用とし、記録ヘッドＡ，Ｃを同一Ｙ軸線上に一致するように並べ、記録ヘッドＢ，Ｄを記録ヘッドＡ，Ｃに対して（１／２）・ＬほどＸ軸方向に移動した実施形態を示している。この記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの配置では、白色と黄色のドットのＸ軸方向の解像度が２倍の印字が可能となる。図４は、記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのすべてを同じ色のインク例えば白色インク吐出用とし、記録ヘッドＡ，Ｃを同一Ｙ軸線上に一致するように並べ、記録ヘッドＢ，Ｄを記録ヘッドＡ，Ｃに対して（１／２）・ＬだけＸ軸方向に移動した実施形態を示している。この配置では記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ全体のＸ軸方向のみかけのノズルピッチが（１／２）となる。そのため、Ｘ軸方向の解像度が２倍で且つ白色インクの２度打ちの印字が可能となる。

図５は、記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのすべてを同じ色のインク例えば白色インク吐出用とし、記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃを同一Ｙ軸線上に一致するように並べ、記録ヘッドＤを記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃに対して（１／２）・ＬだけＸ軸方向に移動した実施形態を示している。この配置では２つの記録ヘッドＣ，Ｄによる白色で、Ｘ軸方向の解像度が２倍の印字か、あるいは、２つの記録ヘッドＡ，Ｂによる白色インクでの２度打ちの印字かのいずれかを選択できる。

図６は、記録ヘッドＤを省略し、３個の記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，を同じ色のインク例えば白色インク吐出用とし、同一Ｙ軸線上にノズルを一致させて並んだ記録ヘッドＡ，Ｂに対して、記録ヘッドＣを（１／２）・ＬだけＸ軸方向に移動した実施形態を示している。この配置では２つの記録ヘッドＢ，Ｃのノズルピッチがみかけ上、（１／２）となり、この記録ヘッドＢ，Ｃにより、白色で、Ｘ軸方向の解像度が２倍の印字が可能となる。また、この実施形態では、２つの記録ヘッドＢ，Ｃによる白色インクでの解像度が２倍の印字か、記録ヘッドＡ，Ｂによる白色での２度打ちの印字かのいずれかを選択できる。

図７は、記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのすべてを同じ色のインク例えば白色インク吐出用とし、各記録ヘッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを隣接する記録ヘッドに対して（１／４）・ＬだけＸ軸方向に移動させた実施形態を示している。この実施形態では、Ｘ軸方向の解像度が４倍の印字が可能となる。

本発明の要部の平面図である。本発明の説明図である。本発明の説明図である。本発明の説明図である。本発明の説明図である。本発明の説明図である。本発明の説明図である。印字装置の外観図である。

符号の説明

２Ｙ軸レール
４機体
６ヘッドキャリッジ
８記録ヘッド
１０サブタンク
１２紫外線照射装置
１４プラテン
１６突部
１８突部
２４ヘッド弾発手段
２６ばねホルダー
３０板ばね
３２支点係止手段
３４取付体
４０調整ねじ
４１ギア
４２アーム
４３ギア
４４アーム
４５モータ
５０軸
５２押圧体
５４軸
５６調整ねじ
５８押圧体

Claims

記録ヘッドを搭載したキャリッジを印字媒体に対して主走査方向に移動し、前記印字媒体を前記主走査方向と直交する副走査方向に移動し、前記記録ヘッドの前記印字媒体に対向するノズルからインクを吐出して前記印字媒体に印字を行う印字装置において、前記キャリッジにインク滴を吐出する複数のノズル開口から成るノズル列が設けられた複数個の記録ヘッドを前記主走査方向に対して各ノズル列が垂直となるように支持する記録ヘッド支持部を設け、該記録ヘッド支持部に前記各記録ヘッドを前記ノズル列と平行な方向に無段階に変位させる記録ヘッド位置調整手段を設けたことを特徴とする印字装置。
前記記録ヘッド位置調整手段は、前記記録ヘッドと係合するねじを備え、該ねじの正逆回転により、前記記録ヘッドが前記ノズル列と平行な正逆方向に移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
前記ノズル列の各ノズルのピッチが同一の複数個の記録ヘッドを該各記録ヘッドの各ノズル列のノズル位置が前記主走査方向と平行な軸線上で一致するように配置し、前記複数個の記録ヘッドの中、前記キャリッジの移動方向に対して前方の記録ヘッドが印字した位置に、後方の記録ヘッドが同色のインクで打点し、同一のドット位置に２度以上打点するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
前記複数個の記録ヘッドは、ノズルの列方向に互いに所定量ずらした複数個の記録ヘッドから成り、該ずれによって前記複数個の記録ヘッドの副走査方向のノズルのピッチを個々の記録ヘッドのノズルのピッチよりも短くしたことを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
前記複数個の記録ヘッドは、互いにノズルの列方向に所定量ずれた複数個の記録ヘッドから成る第１の組と、前記第１の組の各々の記録ヘッドのノズルに対して、前記主走査方向に平行な軸線上で一致するように各々のノズルが配置された複数個の記録ヘッドから成る第２の組とを含み、前記キャリッジの移動方向に対して前方の組の記録ヘッドがインクで打点した位置と同じ位置に、後方の組の記録ヘッドが同色のインクで再度打点するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
前記複数個の記録ヘッドは、ノズルの列方向に所定量ずれた同色のインクを用いる少なくとも一対の記録ヘッドから成る第１の組と、ノズル位置が前記主走査方向に平行な軸線上で一致する同色のインクを用いる少なくとも一対の記録ヘッドから成る第２の組とを備え、上記第１と第２のいずれかの組を選択して、高解像度の印字かまたは同じ位置に２度以上打点する印字のいずれかを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
前記第１の組と第２の組は、互いに共通の記録ヘッドを含むことを特徴とする請求項６に記載の印字装置。